Применение
- В каждый зерновой силос инвестируются тысячи долларов, соответственно и организация хранения зерна должна быть надлежащей. Следующая информация поможет принятию более продуманных решений при организации хранения зерна.
- Риск порчи зерна наиболее высок, когда зерно горячее или влажное, поэтому для предотвращения его порчи необходимо регулировать и температуру, и влажность.
- Общепринятыми системами сушки зерна являются системы сушки горячим воздухом, но сушка атмосферным воздухом дешевле и дает больше возможностей для организации хранения сырого зерна.
- Даже сухое зерно подвержено порче ввиду того, что естественная конвекция вызывает колебания температуры, которые в свою очередь становятся причиной изменения уровня влаги в зерне.
- Продувка воздуха через зерновую массу помогает ограничить эти колебания и свести к минимуму риск порчи зерна. В зависимости от скорости воздушного потока, производимого вентилятором, продувка воздуха через зерно будет способствовать его охлаждению или может поспособствовать высушиванию зерна.
- Скорость воздушного потока, производимого вентилятором, зависит от технических характеристик вентилятора и статического давления (сопротивление воздушному потоку) силоса. Статическое давление зависит от типа зерна, глубины зерна и типа воздуховодов.
Все дело в скорости воздушного потока
Активное вентилирование = охлаждение зерна → низкая скорость воздушного потока (0,1-0,2 фут3/мин/бушель)
Сушка атмосферным воздухом = удаление влаги из зерна → высокая скорость воздушного потока (1-2 фут3/мин/бушель)
Равновесная влажность
- При активном вентилировании зерно будет охлаждаться, если наружный воздух холоднее зерна. При сушке атмосферным воздухом, если воздух имеет “способность сушить”, зерно будет высушиваться. Способность воздуха сушить обусловлена равновесной влажностью зерна. Равновесная влажность зависит от температуры и относительной влажности воздуха и типа зерна.
- Для каждого сочетания температура-относительная влажность воздух имеет определенную равновесную влажность или точку, в которой уровень влаги в воздухе и в зерне достигли устойчивого состояния равновесия. В этой точке воздух не будет поглощать влагу и не будет отдавать влагу зерну. Уровень равновесной влажности воздуха для пшеницы показан в нижеприведенной таблице.
- Например, если относительная влажность воздуха 50%, а температура 5 °С, уровень равновесной влажности для пшеницы составляет 13,1%. Это означает, что, если пшеницу будут вентилировать воздухом с относительной влажностью 50% и температурой 5 °С, влажность этой пшеницы, в конечном итоге, уравновесится до 13,1%. И при этом не имеет значения, была ли первоначальная влажность пшеницы 8% или 14%.
- Помните также, что равновесная влажность зависит от типа зерна, поэтому таблица равновесной влажности для ячменя и канолы будет немного отличаться. Например, при влажности воздуха 50% и температуре 5 °С равновесная влажность для ячменя составит 10,8%, а для канолы – 8,1%.
- Информация о равновесной влажности может быть использована для «оптимизации» процесса сушки с помощью атмосферного воздуха. Температура и относительная влажность окружающего воздуха колеблятся в течение дня, поэтому, когда равновесная влажность воздуха выше, чем у зерна, активное вентилирование не будет способствовать сушке. Эту информацию также можно использовать для получения равномерного содержания влаги в силосе. При работе большинства систем распределения воздуха воздушные потоки движутся снизу вверх, поэтому, чтобы высушить зерно вверху силоса, зерно внизу получается пересушенным. Воздух можно использовать для повторного увлажнения пересушенного зерна, что в результате уравновесит влажность в силосе.
Равновесная влажность для пшеницы
Темп. | Относительная влажность (%) | ||||||||||
°C | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
-2 | 11.5 | 12.2 | 13.0 | 13.7 | 14.5 | 15.3 | 16.0 | 16.9 | 17.7 | 18.7 | 19.8 |
2 | 11.1 | 11.9 | 12.6 | 13.4 | 14.1 | 14.9 | 15.6 | 16.4 | 17.3 | 18.2 | 19.3 |
5 | 10.9 | 11.7 | 12.4 | 13.1 | 13.8 | 14.6 | 15.3 | 16.1 | 17.0 | 17.9 | 19.0 |
8 | 10.7 | 11.5 | 12.2 | 12.9 | 13.6 | 14.3 | 15.1 | 15.8 | 16.7 | 17.6 | 18.7 |
10 | 10.6 | 11.3 | 12.0 | 12.7 | 13.4 | 14.2 | 14.9 | 15.7 | 16.5 | 17.4 | 18.5 |
13 | 10.4 | 11.1 | 11.8 | 12.5 | 13.2 | 13.9 | 14.6 | 15.4 | 16.2 | 17.1 | 18.2 |
15 | 10.3 | 11.0 | 11.7 | 12.4 | 13.1 | 13.8 | 14.5 | 15.2 | 16.1 | 17.0 | 18.0 |
18 | 10.1 | 10.8 | 11.5 | 12.2 | 12.9 | 13.6 | 14.3 | 15.0 | 15.8 | 16.7 | 17.7 |
22 | 9.9 | 10.6 | 11.3 | 11.9 | 12.6 | 13.3 | 14.0 | 14.7 | 15.5 | 16.4 | 17.4 |
26 | 9.7 | 10.4 | 11.1 | 11.7 | 12.4 | 13.0 | 13.7 | 14.4 | 15.2 | 16.1 | 17.1 |
28 | 9.6 | 10.3 | 11.0 | 11.6 | 12.3 | 12.9 | 13.6 | 14.3 | 15.1 | 15.9 | 16.9 |
Как состояние зерна влияет на способность воздуха сушить?
Теплый воздух + теплое зерно = сушка
Теплый воздух + прохладное зерно = увлажнение
Прохладный воздух + теплое зерно = быстрая (краткосрочная) сушка (приблизительно 1-2%)
Прохладный воздух + прохладное зерно = без изменений
Как насчет сушки зерна «замораживанием»?
- Замораживание сырого зерна сведет к минимуму риск порчи зимой, но когда зерно холодное, из него очень трудно удалить влагу без использования сушки горячим воздухом.